一种挖掘机怠速节能控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种挖掘机怠速节能控制系统，主阀中包括多个动作阀芯及负流量控制阀、卸荷阀；主泵出口通过管道连接主阀进口后，依次与各动作阀芯相连，构成主工作油路；卸荷阀的进口与主工作油路相连；卸荷阀至少包括两个工位：位于第一工位时，出口通过负流量控制阀与主阀回油R口相连；位于第二工位时，出口直接与主阀回油R口相连，用于快速卸荷；负流量控制阀的输出口经主阀的负反馈口N与梭阀其中一个进口相连；先导泵与电磁比例阀的进口相连，电磁比例阀的出口一路与主阀中卸荷阀先导控制油口相连，电磁比例阀的出口另一路与梭阀另一个进口相连，梭阀的出口与主泵斜盘调节器Pi口相连。

An energy saving control system for idling speed of excavator

【技术实现步骤摘要】
一种挖掘机怠速节能控制系统
本技术属于工程机械
，具体涉及一种挖掘机怠速节能控制系统。
技术介绍
大多数负流量系统液压挖掘机节能控制主要方法是解决主泵和发动机的功率匹配问题，主泵功率是由压力和主泵流量所决定，而流量是由发动机转速和主泵排量决定，要解决油耗问题，就要控制好压力、发动机转速、排量三个主要因素。在实际工况中，挖掘机在正常作业时经常会出现短暂等待怠速的现象，一般控制器检测到挖机无动作在5s内会判断为怠速状态，怠速时间占总工作时间的比例很大，如果能把这部分能量节省下来，整车的油耗会得到很大的改善。现阶段，挖掘机在怠速时，一般降低发动机转速，并通过NCV（负流量控制阀）输出口反馈给主泵斜盘调节器降低排量，但是如何从压力方面解决并能够同时降低发动机转速和主泵排量问题，一直没有非常有效的方法。现有技术存在以下缺陷：但是传统负流量系统中，为了给主泵提供负反馈控制信号Pi，工作油路经过NCV阀时因节流孔和溢流阀的作用一直保持一定压力，即使在怠速时，主泵负载也一直存在，功率无法降到最低，这部分能源就会被浪费掉。
技术实现思路
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本技术提供一种挖掘机怠速节能控制系统。技术方案：为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种挖掘机怠速节能控制系统，包括主阀、发动机、主泵、先导泵、油箱、液压先导手柄、电磁比例阀、梭阀；所述主阀中包括多个动作阀芯及负流量控制阀、卸荷阀；所述发动机与主泵、先导泵相连，用于为主泵、先导泵提供动力；主泵出口通过管道连接主阀进口后，依次与各动作阀芯相连，为各动作阀芯供油，构成主工作油路；主阀回油R口与油箱相连；所述卸荷阀的进口与主工作油路相连；所述卸荷阀至少包括两个工位；所述卸荷阀位于第一工位（中位）时，出口通过负流量控制阀与主阀回油R口相连；所述卸荷阀位于第二工位（左位）时，出口直接与主阀回油R口相连，用于快速卸荷；所述负流量控制阀的输出口与主阀的负反馈口N连接，所述主阀的负反馈口N与梭阀其中一个进口相连；先导泵与电磁比例阀的进口相连，电磁比例阀的出口一路与主阀中卸荷阀先导控制油口相连，电磁比例阀的出口另一路与梭阀另一个进口相连，梭阀的出口与主泵斜盘调节器Pi口相连；液压先导手柄分别与各动作阀芯的先导控制油口相连，用于控制各动作阀芯的开断；电磁比例阀的输出压力一方面用于控制卸荷阀的开断，另一方面与负流量控制阀的反馈压力共同作用，通过梭阀选择压力较大的用于控制主泵的排量；所述先导泵用于给整个液压先导系统提供先导油。作为优选方案，所述的挖掘机怠速节能控制系统，还包括压力传感器，用于检测各动作阀芯的压力。进一步的，所述的挖掘机怠速节能控制系统中，多个动作阀芯包括铲斗阀芯、斗杆阀芯、动臂阀芯、回转阀芯、行走阀芯。液压先导手柄分别与铲斗阀芯、斗杆阀芯、动臂阀芯、回转阀芯、行走阀芯的先导控制油口相连。进一步的，所述压力传感器包括上车压力传感器、下车压力传感器；所述上车压力传感器与铲斗阀芯、斗杆阀芯、动臂阀芯、回转阀芯连接；所述下车压力传感器与行走阀芯连接。作为优选方案，所述卸荷阀为三位三通的换向阀，左位时出口直接与主阀回油R口相连，用于快速卸荷。作为优选方案，所述负流量控制阀包括节流孔与溢流阀；所述卸荷阀位于第一工位（中位）时，出口通过节流孔与主阀回油R口相连，所述溢流阀与节流孔并联构成负流量控制阀。本技术中，所述的主泵为变量柱塞泵，能够通过控制主泵斜盘角度来实现对流量的控制。作为优选方案，所述的先导泵为定量齿轮泵。进一步的，所述的挖掘机怠速节能控制系统，还包括控制器，所述控制器分别与压力传感器、发动机、电磁比例阀信号相连，实现数据传输。当为怠速状态时，计算出电磁比例阀电流，电磁比例阀输出压力推动卸荷阀换向，主工作油路直接与油箱相连接，进行快速卸荷，使整个液压系统压力达到最低；电磁比例阀的输出压力同时经梭阀控制主泵斜盘角度，斜盘角度最小，排量最低，输出流量最小；当系统压力和流量都达到最低时，主泵的功率也达到最低；同时，基于获取的动作阀芯的压力信息，计算发动机转速，将发动机转速降低，发动机输出功率也变小，最终实现在怠速时能耗最低。当整车有动作时，调整电磁比例阀电流，使卸荷阀复位，负流量控制阀恢复负流量反馈功能，整个过程时间在10ms内，不会影响整车的性能。本技术通过在负流量控制阀（NCV）和主工作油路之间加一个快速卸荷阀，当液压先导手柄处于中位，上下车压力传感器检测到整车无动作，将信息反馈给控制器，判断出处于怠速状态时计算出电磁比例阀电流，电磁比例阀输出压力推动卸荷阀换向，主工作油路直接与油箱相连接，使整个液压系统背压达到最低；电磁比例阀的输出压力经梭阀选择反馈给主泵改变斜盘角度，使排量达到最小；另外控制器通过检测到的数据计算将发动机转速降低，发动机输出功率变小，最终实现在怠速时能耗最低。当整车有动作时，控制器将怠速解除，调整电磁比例阀电流，使卸荷阀复位，NCV恢复负流量反馈功能，整个过程时间在10ms内，不会影响整车的性能。有益效果：本技术提供的挖掘机怠速节能控制系统，具有以下优点：1、在主阀内部增加卸荷阀芯，能够在挖掘机怠速状态下迅速将主工作油路压力卸掉，降低主泵负载，减少不必要的功率损失，降低油耗，实现节能的效果。2、挖掘机作业时怠速时间占整个工作时间比例比较大的，减少怠速能量损失，对整机油耗会得到很大的改善。3、利用电磁比例阀控制卸荷阀的开断，响应时间快，保证整车在怠速和非怠速状态切换时操控性能和原系统一致。附图说明图1为实施例的挖掘机怠速节能控制系统的示意图；图2为实施例的控制系统方法流程图。图中：1、控制器；2、节流孔；3、溢流阀；4、卸荷阀；5、铲斗阀芯；6、斗杆阀芯；7、动臂阀芯；8、回转阀芯；9、行走阀芯；10、上车压力传感器；11、下车压力传感器；12、发动机；13、主泵；14、先导泵；15、油箱；16、液压先导手柄；17、电磁比例阀；18、梭阀。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种挖掘机怠速节能控制系统，其特征在于，包括主阀、发动机、主泵、先导泵、油箱、液压先导手柄、电磁比例阀、梭阀；/n所述主阀中包括多个动作阀芯及负流量控制阀、卸荷阀；/n所述发动机与主泵、先导泵相连；主泵出口通过管道连接主阀进口后，依次与各动作阀芯相连，为各动作阀芯供油，构成主工作油路；主阀回油R口与油箱相连；/n所述卸荷阀的进口与主工作油路相连；所述卸荷阀至少包括两个工位；所述卸荷阀位于第一工位时，出口通过负流量控制阀与主阀回油R口相连；所述卸荷阀位于第二工位时，出口直接与主阀回油R口相连，用于快速卸荷；/n所述负流量控制阀的输出口与主阀的负反馈口N连接，所述主阀的负反馈口N与梭阀其中一个进口相连；/n先导泵与电磁比例阀的进口相连，电磁比例阀的出口一路与主阀中卸荷阀先导控制油口相连，电磁比例阀的出口另一路与梭阀另一个进口相连，梭阀的出口与主泵斜盘调节器Pi口相连；/n液压先导手柄分别与各动作阀芯的先导控制油口相连，用于控制各动作阀芯的开断；/n电磁比例阀的输出压力一方面用于控制卸荷阀的开断，另一方面与负流量控制阀的反馈压力共同作用，通过梭阀选择压力较大的用于控制主泵的排量。/n

【技术特征摘要】
1.一种挖掘机怠速节能控制系统，其特征在于，包括主阀、发动机、主泵、先导泵、油箱、液压先导手柄、电磁比例阀、梭阀；
所述主阀中包括多个动作阀芯及负流量控制阀、卸荷阀；
所述发动机与主泵、先导泵相连；主泵出口通过管道连接主阀进口后，依次与各动作阀芯相连，为各动作阀芯供油，构成主工作油路；主阀回油R口与油箱相连；
所述卸荷阀的进口与主工作油路相连；所述卸荷阀至少包括两个工位；所述卸荷阀位于第一工位时，出口通过负流量控制阀与主阀回油R口相连；所述卸荷阀位于第二工位时，出口直接与主阀回油R口相连，用于快速卸荷；
所述负流量控制阀的输出口与主阀的负反馈口N连接，所述主阀的负反馈口N与梭阀其中一个进口相连；
先导泵与电磁比例阀的进口相连，电磁比例阀的出口一路与主阀中卸荷阀先导控制油口相连，电磁比例阀的出口另一路与梭阀另一个进口相连，梭阀的出口与主泵斜盘调节器Pi口相连；
液压先导手柄分别与各动作阀芯的先导控制油口相连，用于控制各动作阀芯的开断；
电磁比例阀的输出压力一方面用于控制卸荷阀的开断，另一方面与负流量控制阀的反馈压力共同作用，通过梭阀选择压力较大的用于控制主泵的排量。


2.根据权利要求1所述的挖掘机怠速节能控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：王禄，宋之克，耿家文，牛东东，刘立祥，王绪通，武佰全，简立瑞，魏红敏，邢泽成，李乾坤，卞清荣，王青，蔺相伟，
申请(专利权)人：徐州徐工挖掘机械有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32